„Двойните гени“ на титаниеви композитни плочи
Титаниеви композитни плочи са вид слоест материал, произведен чрез комбиниране на титан (или титанови сплави) с други метали (като стомана, неръждаема стомана, мед и др.) чрез специален процес. Те запазват характеристиките на титана, като висока якост, устойчивост на корозия и леко тегло, като същевременно намаляват разходите и разширяват сценариите за приложение чрез включване на други метали.
Основни предимства:
Устойчивост на корозия: Оксидният филм, естествено образуван върху повърхността на титан, може да издържи на силни киселини, силни основи и корозия от морска вода с продължителност на живота до няколко десетилетия.
Олекотен дизайн: Плътността на титана е само 60% от тази на стоманата, което значително намалява теглото на конструкцията в области като космическото и корабостроенето.
Икономичен: Композитните структури намаляват количеството използван титан, намалявайки разходите с 30%-50% в сравнение с чистите титанови материали.
Мултифункционалност: Чрез регулиране на материала и дебелината на композитните слоеве, той може да отговори на различни нужди като проводимост, топлопроводимост и устойчивост на висока-температура.
Полета за приложение:
1. Облицовка за съдове за химически реакции2. Оборудване за обезсоляване на морска вода3. Аерокосмически структурни компоненти4. Субстрати за медицински импланти
Титановите композитни плочи могат да бъдат категоризирани в следните типове въз основа на субстрата и приложението:
1. Композитна плоча от титан/стомана Приложение: Химическо оборудване, облицовка за комини на топлоелектрически централи, съдове под налягане. Технически акцент: Технологията за формоване на експлозия може да произвежда ултра-широки плочи (като 16-метровата композитна плоча TA2/345R, която постави световен рекорд на Гинес).
2. Характеристики на композитната плоча от титан/неръждаема стомана: Съчетава устойчивостта на корозия на титана със здравината на неръждаемата стомана, подходяща за оборудване за обработка на храни и тръбопроводи на атомни електроцентрали.
3. Композитна пластина от титан/мед Функция: Висока електрическа проводимост, използвана в електронни радиатори и проводими слоеве за енергийно оборудване.
4. Предимства на титанова/алуминиева композитна плоча: Комбинира лека и висока -температурна устойчивост, подходяща за компоненти на автомобилни двигатели и аерокосмически термозащитни слоеве.
5. Специални категории: като композитни плочи от титан-молибден-никел/стомана, специално проектирани за среди с висока-температура на корозия, превъзхождащи традиционните композитни плочи от титан-стомана.
Основният процес на титаниеви композитни плочи се състои в постигането на високо{0}}здраво свързване на разнородни метали. Общите технологии включват:
1. Принцип на експлозивно заваряване: Използване на експлозивни ударни вълни за предизвикване на високо{1}}скоростни сблъсъци в металната повърхност, което води до металургично свързване. Предимства: Подходящ за голяма площ, дебели плочи; силата на свързване на интерфейса е висока (като технологията за контрол на зърното на Xin Kuan Heavy Industry).
2. Процес на валцован композит: Горещо или студено валцуване за свързване на титан със субстрата, подпомогнато от вакуумно запечатване за предотвратяване на окисляване (патентована технология от университета Yanshan). Приложими сценарии: Тънки плочи, прецизни части като материали за медицинско устройство.
3. Дифузионно заваряване Основна технология: Атомна дифузия при висока температура и високо налягане за постигане на свързване-без примеси на интерфейса, подходящо за компоненти на прецизни инструменти.
4. Иновативни процеси: като метода на определена компания за потапяне на цинк-химическо никелиране, който подобрява качеството на повърхността чрез ултразвуково почистване и технология за отстраняване на цинкова шлака.
